
【化】 constant section
在工程学与材料科学领域,“等截面”是一个描述物体几何特性的重要术语,其核心含义和对应的英文表达如下:
一、中文释义
“等截面”指物体沿其长度方向的横截面形状、尺寸和面积始终保持不变。这意味着无论从物体的哪个位置作垂直于中心轴的切割,所得到的截面图形完全一致。该特性常见于规则柱体(如圆柱、棱柱)、管道、梁等结构设计中,是简化力学分析(如应力分布、承载能力计算)的关键前提。例如,一根笔直的圆形钢筋沿其长度方向任意位置的直径均相同,即满足等截面条件。
二、英文对应术语与权威定义
牛津英语词典(Oxford English Dictionary)将其定义为“a cross-section that does not change in shape or size along the length of an object”,强调几何参数的恒定性。这一表述广泛应用于机械工程与土木工程领域,如描述等截面梁(uniform cross-section beam)的受力分析。
韦氏词典(Merriam-Webster)将其解释为“a section of constant dimensions throughout its length”,突出尺寸的连续性。该术语在材料科学与结构设计中常与“prismatic”(棱柱形的)互换使用,指代无锥度或变形的规则形体。
三、专业应用与标准参考
根据国际标准化组织(ISO)关于工程制图的规范(ISO 128-24),等截面构件的图纸需明确标注“uniform section”或“constant section”符号,并辅以尺寸公差说明,以确保制造一致性。中国《工程力学术语》(GB/T 10609-2020)同样将“等截面”列为标准术语,规定其在结构计算中的核心地位,例如等直杆(uniform bar)的轴向变形公式推导需基于截面均匀的前提。
四、相关概念扩展
与“等截面”相对的概念为“变截面”(Tapered Section或Variable Cross-Section),指截面尺寸沿长度方向渐变(如锥形轴、变截面梁)。在航空航天与汽车工程中,变截面设计可优化重量分布,但需通过有限元分析等复杂方法校核强度。
等截面是一个多学科领域的专业术语,核心含义为物体沿长度方向各处的横截面积保持相同。以下是其详细解释及不同场景下的应用:
等截面(Constant Cross-section)指物体在纵向延伸过程中,所有横向切面的形状和面积均保持一致。例如圆柱体、棱柱等均属于典型的等截面几何体。
建筑工程
在钢筋代换中,等截面指通过调整钢筋直径或根数,使新旧两组钢筋的总横截面积相等。例如:原设计使用5根直径20mm的钢筋(总截面积约1570mm²),可替换为7根直径18mm的钢筋(总截面积约1780mm²)。但需注意代换需符合设计规范。
电缆工程
多芯电缆中,若所有导体截面积相同则称为等截面电缆;若部分导体截面积较小(如保护接地线PE),则称为非等截面电缆。例如:4芯电缆中,3根相线与中性线截面积相同(如16mm²),而PE线可能为10mm²。
数学几何
在几何学中,等截面还指平面切割四面体时,同时平分其表面积和体积的特殊平面。这种平面需通过四面体的内心,属于拓扑学与立体几何的交叉概念。
类型 | 等截面案例 | 非等截面案例 |
---|---|---|
建筑钢筋 | 总截面积相等的不同直径组合 | 总截面积不足的替换方案 |
电缆导体 | 相线、中性线截面积相同 | PE线截面积减半 |
几何体 | 圆柱体、棱柱 | 锥体、变截面梁 |
如需了解具体计算公式或规范条文,建议参考建筑设计手册(如《混凝土结构设计规范》)或电缆行业标准(如IEC 60228)。
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